Силовой компенсатор весов

 

Изобретение относится к весам с электромагнитной системой уравновешивания . Цель изобретения - повышение точности измерения массы за счет уменьшения погрешности, связанной с нагревом магнитной системы магнитоэлектрического преобразователя (МП) 1 током силовой катушки. При совместной работе ключей 4 и 5 стабилизатор 6 тока непрерывно работает на одну и ту же активную нагрузку обмоток МП,1. Измеряемое усилие уравновешивается МП 1. Некомпенсация преобразуется упругим элементом 2 в напряжение и пропорциональную длительность &t. Среднее значение компенсирующего тока в обмотках МП 1 строго пропорционально разности длительностей ut, а эффективное значение тока стабилизатора 6 тока в катушке равно номинальному значению тока во всем диапазоне взвешивания . Поэтому электрическая мощность, выделяемая обмотками, в зазоре магнитной системы постоянна. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5D 4 G 01 С 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::,„ "- " "-"

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (54) СИЛОВОЙ КОИПЕНСАТОР ВЕСОВ фиИ (21) 3977324/24-10 (22) 14. 10. 85 (46) 15. 04. 87. Бюл. ¹ 14 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) В,Е.Евдокимов, В.С.Моисейченко, И.Л.Мосягина и В.М.Трофимов (53) 681 269(088.8) (56) Сахаров А.И ° Весы в физико-химических исследованиях. И.: Наука, 1968, с. 53-71

Патент США № 4372406, кл. G 01 G 7/04, опублик. 1983. (57) Изобретение относится к весам с электромагнитной системой уравновешивания. Цель изобретения — повышение точности измерения массы за счет, уменьшения погрешности, связанной с нагревом магнитной системы магнитоэлектрического преобразователя (ИП) 1 током силовой катушки. При совместной работе ключей 4 и 5 стабилизатор 6 тока непрерывно работает на одну и ту же активную нагрузку обмоток ИП. 1.

Измеряемое усилие уравновешивается

MII 1. Некомпенсация преобразуется упругим элементом 2 в напряжение и пропорциональную длительность дс. Среднее значение компенсирующего тока в обмотках МП 1 строго пропорционально разности длительностей дс, а эффектив* ное значение тока стабилизатора 6 тока в катушке равно номинальному значению тока во всем диапазоне взвешивания. Поэтому электрическая мощность, выделяемая обмотками, в зазоре магнитной системы постоянна. 2 ил.

13038

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к весам с электромагнитной системой уравновешивания.

Цель изобретения — повьш ение точности измерения веса за счет уменьшения погрешности, связанной с нагревом магнитной системы магнитоэлектрического преобразователя током силовой катушки.

На фиг. 1 показана структурная схема силового компенсатора весов, на фиг. 2 — графики, поясняющие его ра— боту.

Силовой компенсатор весов содержит 15 магнитоэлектрический преобразователь

1, упругий элемент 2, конденсатор 3, первый 4 и второй 5 ключи, стабилизатор 6 тока, датчик 7 перемещения, преобразователь 8 напряжения в длительность импульсов, модулятор 9.Магнитоэлектрический преобразователь 1 имеет силовую катушку, которая выполнена из двух бифиллярных обмоток а и о. Начало обмотки а и конец обмотки о соединены соответственно с выходами ключей 4 и 5, а между собой они соединены .через конденсатор 3. Входы ключей 4 и 5 соединены с одним из выводов стабилизатора 6 тока, другой вы30 вод которого соединен с началом обмотки S и концом обмотки a . Модулятор

9 подключен к входу преобразователя

8 и предназначен для задания интервала времени Т. Преобразователь 8 подключен к выходу датчика 7 перемещения и предназначен для преобразования входного напряжения в импульс длительностью t и t2, которые управляют ключами 4 и 5.

Силовой компенсатор весов работает следующим образом.

Измеряемое усилие Рх уравновешивается усилием Гх преобразователя 1.Некомпенсация ЬЕ = Px — Р„преобразуется упругим элементом 2 в перемещение Ъх, затем в напряжение ЛБ и про— порциональную длительность 6 с t — t

Для анализа работы компенсатора рассмотрим раздельно работу его сначала при наличии только ключа 4, затем только ключа 5. Ключ 4 в момент времени t< оOт кKрpbы тT, ток Т стабилизао тора 6 тока протекает по обмотке а (ток Ia на фиг. 2), и через разде— лительный конденсатор С вЂ” по обмотке 8 (ток Ig; ), так что Ia + Тр

38 2

В момент времени t ключ .4 закрыт, и ток стабилизатора равен нулю: I о — О, и по обмоткам протекает ток разI ряда конденсатора С, так что I

I а2

I или I„+ Тр = О. Таким образом, по обмотке g протекает ток, содержащий постоянную составляющую

t<

Т = I -- и переменную Ia, причем

Ia = Ia — Ia, а по обмотке S за счет разделительного кондесатора С протекает только переменная составляющая

ToKB Ig = Ia u Ig = Ia х кото рая при достаточно большой емкости С имеет вид практически прямоугольных импульсов тока. Равные переменные составляющие токов в обмотках создают переменные магнитные потоки, которые взаимно полностью компенсируются за счет бифилярных встречно включенных обмоток, в силу чего индуктивный характер сопротивления нагрузки стабилизатора тока исключается. Поэтому он работает практически на активную нагрузку, формируя прямоугольные им— пульсы тока I« = I. u I = О, 1 а 012

При наличии только ключа 5 обмотка о подключена прямо к стабилизатору 6 тока, а обмотка а подключена к нему через конденсатор С. Ключ 5 закрыт в момент времени t,, ток стабилизатора равен нулю (Т = О), и по o6— моткам протекают токи разряда кондено (I сатора С, причем I> = I или I

И

Р, а о1

+ I = О.В течение времени t ключ а, 2

5 открыт, и ток стабилизатора имеет номинальное значение I . По обмотке х о протекает ток I, содержащий постоянную и переменную составляющие х

Тг = Ig + I . По обмотке и протекает только переменная составляющая х х Л

+ Ia

Оя 2 Ся

Переменные составляюшие токов в обмотках равны Тр = I, и магнитные потоки их, как и в предыдущем случае, взаимно компенсируются, исключая индуктивный характер обмоток, а среднее значение тока в обмотке о равно

Ig = I t/Т.

При совместной работе обоих ключей стабилизатора тока непрерывно работает на одну и ту же практически активную нагрузку обмоток, при этом среднее значение .компенсирующего тог, — t ка в обмотках Т = I -"-- — = I х о Т о строго пропорционально разности длительностей b, t = t< — t2, а эффектив+uc.2

Составитель В.Ииршов

Техред Л. Сердюкова Корректор N. Пожо

Редактор Э.Слиган

Заказ 1296/40 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

3 13038 ное значение тока стабилизатора в катушке равно I = I во всем диапазоне взвешивания. Поэтому электрическая мощность, выделяемая обмотками в за— зоре магнитной системы, постоянна, г

P = I R где R = R = R — сопЭ о К K << К ротивление обмоток, и независима от измеряемой величины.

Формула из обретения 10

Силовой компенсатор весов, содержащий связанный с упругим элементомвесов датчик перемещения, подключенный к одному из входов преобразователя напряжения в длительность импульсов, к другому входу которого подключен модулятор, а к выходу — управляющий вход первого ключа, магнитоэлектрический преобразователь с магнитной

38 4 системой и силовой катушкой и стабилизатор тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй ключ и конденсатор, а силовая KR тушка выполнена с двумя бифилярными обмотками, причем начало одной бифилярной обмотки соединено с одним выводом конденсатора и выходом первого ключа, конец второй обмотки соединен с другим выводом конденсатора и выходом второго ключа, управляющий вход которого соединен с управляющим входом первого ключа, один вывод стабилизатора тока подключен к входу первого и второго ключей, а другой вывод — к соединенным между собой концом первой и началом второй бифилярных обмоток силовой катушки.